一种铝灰和生活垃圾焚烧飞灰协同处置资源化利用的方法技术

本发明专利技术涉及一种铝灰和生活垃圾焚烧飞灰协同处置资源化利用的方法，其采用热解协同无害化处置技术，使铝灰实现铝和灰的分离，其中金属铝经熔铸生产成品铝锭可以出售；分离出来的灰渣经过配比、均化、培烧处理，生成氧化铝，与飞灰协同混合生产出成品高铝水泥，使其得到资源化利用。协同处置投资小，处置更彻底、更高效，最终产品市场空间大；工艺简单，整个操作安全可靠，无二次污染，梯级全量化利用二次铝灰处理过程气、液、固组分，实现产品清洁增值和废物零排放。物零排放。物零排放。

【技术实现步骤摘要】
一种铝灰和生活垃圾焚烧飞灰协同处置资源化利用的方法


[0001]本专利技术属于铝灰飞灰的处理
，涉及一种铝灰和生活垃圾焚烧飞灰协同处置资源化利用的方法。

技术介绍

[0002]自2021年新版《国家危险废弃物名录》颁布实施以来，铝灰偷运、倾倒、倒卖、违规贮存、燃爆、污染事件仍频繁发生，铝灰的处置和利用问题已成为企业的普遍难题。
[0003]目前，铝灰的处理方式主要以堆存为主，不仅占用大量土地，铝灰内含有的有害物质(尤其是氟)对人体健康及生态环境安全造成严重的威胁。因此，提高铝灰综合利用率，实现铝灰有价组分回收及资源化利用是落实循环经济、节能减排政策的要求，也是建设生态文明的重要保障措施。
[0004]铝再生灰多次提铝后衍生的高盐、高氮二次铝再生灰的处置及资源化利用是目前行业面临的最大难题，尚无科学成熟、经济的处置及利用技术。
[0005]一次铝灰为具有金属铝提取价值的铝灰，一般为灰白色，其主要成分是金属铝、氧化铝和冶炼过程中添加的部分盐类，铝的含量一般为15％～50％。而二次铝灰则一般为灰黑色，是一次铝灰提铝后的剩余物，主要成分为铝(5～20％)、氧化铝(30～70％)、盐类(10～30％)以及其它组分。所谓二次铝灰是一次铝灰提取金属铝后的剩余物，根据铝灰的处理过程可将铝灰分为一次铝灰和二次铝灰。
[0006]二次铝灰量非常大，导致堆积占用土地、严重污染环境等，然而二次铝灰中氧化铝含量占60～70％，有的甚至高达80～90％，比铝土矿中的氧化铝还要高，因此，作为垃圾处理甚为可惜。
[0007]多数铝企产出的铝灰(渣)目前处于高负荷堆存状态，迫切需要处置和利用技术消纳库存。现有的铝灰综合利用技术主要集中在对金属铝的回收，剩余的废铝灰堆积或者填埋，不仅造成资源浪费，而且带来严重的环境问题。只有少部分做到了无害化处理，得以资源化的有效利用。
[0008]飞灰由于含有少量二恶英和有毒重金属物质，被《国家危险废物名录》列为危险废物。目前飞灰的处置主要采用安全填埋的方式，但面临着选址困难、库容有限、建设成本高、污染周围环境等问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于解决现有技术的不足，提供一种铝灰和生活垃圾焚烧飞灰协同处置资源化利用的方法。
[0010]本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0011]一种铝灰和生活垃圾焚烧飞灰协同处置资源化利用的方法，其特征在于：包括如下步骤：
[0012]步骤一，洗涤脱水：将飞灰进行水洗，脱水后备用，得到滤渣，备用；
[0013]步骤二，提取金属铝：一次铝灰经研磨后过筛，得到筛上物和筛下物，在熔炼炉内加入无机盐熔剂，升温使无机盐熔剂液化，然后将筛上物送入熔炼炉内，在高温环境下其中的金属铝熔融，然后经冷却制成铝锭外售；
[0014]步骤三，碱解反应：将上述的筛下物与NaOH溶液进行混合，二者在搅拌条件下进行反应，产生氨气，反应一定时间后，使其中的F
+
及NH
4+
得以充分去除，得到反应完全后的浆料；
[0015]步骤四，回收氨气：对上述产生的氨气进行喷淋吸收制成氨水，将剩余不凝气CH4、H2送入高温煅烧炉烧尽；
[0016]步骤五，酸解反应：将上述步骤三反应完全后的浆料进行脱水，脱水后的废液循环套用于步骤三，经脱水后的废渣加入盐酸溶液中反应一定时间，去除Ca
2+
，Mg
2+
，；
[0017]步骤六，洗涤脱水：将上述与盐酸溶液反应后的废渣加入水进行清洗，清洗后的废渣脱水后备用，脱水后的滤液作为酸解用酸液循环套用；
[0018]步骤七，混合搅拌：将上述脱水后的废渣直接与步骤一所述的滤渣按一定比例进行机械混合，制得混合生料；
[0019]步骤八，高温煅烧：将上述混合生料送入高温煅烧炉煅烧制备高铝水泥。
[0020]其中，步骤二中，所述一次铝灰经研磨后过筛，其过筛使用的筛网为60
‑
80目。
[0021]其中，步骤二中所用的无机盐熔剂为氯化钾溶液及氯化钠溶液的混合液，其中氯化钾溶液与氯化钠溶液的体积比为1:4。
[0022]其中，步骤三中，所述NaOH溶液的浓度为10
‑
20％；所述反应温度控制在80℃
‑
110℃；所述筛下物与NaOH溶液的体积比为1:1～2。
[0023]其中，步骤五中，所述废渣与盐酸溶液的体积比为1:1～2；所述盐酸溶液的浓度为10
‑
20％；所述反应温度控制在80℃
‑
110℃；所述反应时间控制在2
‑
4h。
[0024]其中，步骤六中，所述脱水后废渣含水率控制在40％以下。
[0025]其中，步骤七中，所述经清洗后的废渣中AL2O3的含量大于85％；所述脱水后的废渣与步骤一所述的滤渣按1:1～2组分进行机械混合。
[0026]其中，步骤八中，所述高温煅烧温度为1200℃
‑
1800℃，煅烧时间为1h
‑
6h。
[0027]本专利技术的优点和有益效果为：
[0028]本铝灰和生活垃圾焚烧飞灰协同处置资源化利用的方法，采用协同无害化处置技术，使铝灰实现铝和灰的分离，其中金属铝经熔铸生产成品铝锭(块)可以出售；分离出来的灰渣经过配比、均化、培烧处理，生成氧化铝，与飞灰协同混合生产出成品高铝水泥，使其得到资源化利用。协同处置投资小，处置更彻底、更高效，最终产品市场空间大；工艺简单，整个操作安全可靠，无二次污染，梯级全量化利用二次铝灰处理过程气、液、固组分，实现产品清洁增值和废物零排放。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的工艺流程图。
具体实施方式
[0030]下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限
定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。
[0031]本专利技术公开了一种铝灰和生活垃圾焚烧飞灰协同处置资源化利用的方法，通过将飞灰进行水洗处理，水洗后的飞灰主要含有的组分为氧化铁(1
‑
3％)，氧化铝(3
‑
5％)，氧化镁(2
‑
5％)，氧化钙(30
‑
70％)，氧化硅(1
‑
3％)，其它(1
‑
7％)。将铝灰进行提取金属铝，进而进行碱解反应，酸解反应和水洗，水洗后的铝灰主要组分是氧化铝(大于85％)。将两个组分混合后高温煅烧可生成高铝水泥，烧结尾气通过除尘和干法脱氟净化达标排放。本专利技术技术能够安全、清洁和高效的处理生活垃圾焚烧飞灰和铝灰，最大限度地将其转化成高值高铝水泥，真正实现生活垃圾焚烧飞灰和铝灰环境友好处理和高值资源化利用。
[0032]由于飞灰主要成分为氧化钙，本专利技术利用与铝灰协同处置固体废弃物的方法进行消纳，从而真正意义上实现飞灰的“减量化、资源化、无害化”。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝灰和生活垃圾焚烧飞灰协同处置资源化利用的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，洗涤脱水：将飞灰进行水洗，脱水后得到滤渣，备用；步骤二，提取金属铝：一次铝灰经研磨后过筛，得到筛上物和筛下物，在熔炼炉内加入无机盐熔剂，升温使无机盐熔剂液化，然后将筛上物送入熔炼炉内，在高温环境下其中的金属铝熔融，然后经冷却制成铝锭外售；步骤三，碱解反应：将上述的筛下物与NaOH溶液进行混合，二者在搅拌条件下进行反应，产生氨气，反应一定时间后，使其中的F
+
及NH
4+
得以充分去除，得到反应完全后的浆料；步骤四，回收氨气：对上述产生的氨气进行喷淋吸收制成氨水，将剩余不凝气CH4、H2送入高温煅烧炉烧尽；步骤五，酸解反应：将上述步骤三反应完全后的浆料进行脱水，脱水后的废液循环套用于步骤三，经脱水后的废渣加入盐酸溶液中反应一定时间，去除Ca
2+
，Mg
2+
，；步骤六，洗涤脱水：将上述与盐酸溶液反应后的废渣加入水进行清洗，清洗后的废渣脱水后备用，脱水后的滤液作为酸解用酸液循环套用；步骤七，混合搅拌：将上述脱水后的废渣直接与步骤一所述的滤渣按一定比例进行机械混合，制得混合生料；步骤八，高温煅烧：将上述混合生料送入高温煅烧炉煅烧制备高铝水泥。2.根据权利要求1所述的一种铝灰和生活垃圾焚烧飞灰协同处置资源化利用的方法，其特征在于：步骤二中，所述一次铝灰经研磨后过筛，其过筛使用的筛网为60
‑
80目。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑先强，孙雅男，张业岭，聂超，刘沐之，徐波，单雄，李丹，
申请(专利权)人：江西爱科道环境科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：